java.util工具类之Formatter类

野性酷女 2023-07-04 06:27 16阅读 0赞

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### java.util工具类之Formatter类 ###

*   *   *   *  1 Formatter 类
             *   *  1.1 Formatter 类的构造函数
                 *  1.2 Formatter 类的方法
                 *  1.3 格式化的基础知识
                 *  1.4 格式化字符串和字符
                 *  1.5 格式化数字
                 *  1.6 格式化时间和日期
                 *  1.7 %n和%%说明符
                 *  1.8 指定最小字段宽度

#### 1 Formatter 类 ####

Java能对创建格式化输出进行支持的核心在于Formatter类。该类提供了格式转换功能，从而可以采用我们所喜欢的各种方式显示数字、字符串以及时间和日期。操作方式与C/C++的printf()函数类似。该类还进一步简化了从C/C++代码到Java代码的转换。

##### 1.1 Formatter 类的构造函数 #####

在使用Formatter格式化输出之前，必须创建Formatter对象。通常，Formatter通过将程序使用的二进制形式转换成格式化的文本进行工作。在缓冲区中存储格式化文本，无论何时需要，都可以通过程序获取缓冲区中的内容。可以让Formatter自动提供这个缓冲区，也可以在创建Formatter对象时显式提供。让Formatter将自己的缓冲区输出到文件中也是有可能的。  
Formatter类定义了许多构造函数，从而可以使用各种方式构造Formatter对象。下面是其中的一些构造函数：

Formatter()
    Formatter(Appendable buf)
    Formatter(Appendable buf,Locale loc)
    Formatter(String filename) throws FileNotFoundException
    Formatter(String fileName,String charset) throws FileNotFoundException,UnsupportedEncodingException
    Formatter(File outF)throws FileNotFoundException
    Formatter(OutputStream outStrm)

其中，buf指定了用于保存格式化输出缓冲区，如果buf为null,Formatter将自动分配StringBuilder以保存格式化输出。参数loc指定了地区。如果没有指定地区，就使用默认地区。参数filename指定了将用于接收格式化输出的文件的名称。参数charset指定了字符集。如果没有指定字符集，就使用默认字符集。参数outF指定了一个引用，这个引用指向将用于接收输出的已打来的文件。参数outStrm也指定一个引用，这个引用指向将用于接收输出的输出流。如果使用文件，那么输出也可以写入文件中。  
使用最广泛的构造函数可能是第一个，它没有参数。这个构造函数自动使用默认地区。并自动分配StringBuilder以保存格式化输出。

##### 1.2 Formatter 类的方法 #####

表1显示了Formatter类定义的方法。

**表1 Formatter类定义的方法**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方 法</th> 
   <th>描 述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>void close()</td> 
   <td>关闭调用Formatter对象。这会导致Formatter对象使用的所有资源被释放。Formatter对象在关闭之后，将不能再使用。如果试图使用已关闭的Formatter对象。会导致FormatterClosedException异常</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void flush()</td> 
   <td>刷新格式化缓冲区。这会导致将缓冲区中当前的所有输出都写入目标中。该方法主要用于文件绑定的Formatter对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Formatter format(String fmtString,Object … args)</td> 
   <td>根据fmtString中包含的格式说明符，格式化args传递过来的参数。返回调用对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Formatter format(Locale loc,String fmtString,Object … args)</td> 
   <td>根据fmtString中包含的格式说明符，格式化args传递过来的参数，为格式化操作使用loc指定的地区。返回调用对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>IOExceotion ioException()</td> 
   <td>如果作为目标的底层对象抛出IOException异常，就返回该异常；否则返回null</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Locale locale()</td> 
   <td>返回调用对象的地区</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Appendable out()</td> 
   <td>返回指向底层对象的引用，底层对象是输出的目标</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>String toString()</td> 
   <td>返回包含格式化输出的String对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

##### 1.3 格式化的基础知识 #####

在创建完Formatter对象之后，就可以使用Formatter对象创建格式化字符串了。为此，使用format()方法。该方法最常用的版本如下所示：

Formatter format(String fmtString,Object ... args)

fmtString包含两种类型的条目：第一种类型是由将被简单地复制到输出缓冲区中的字符构成的；第二种类型包含格式说明符，格式说明符定义了显示后续参数的方式。  
格式说明符最简单的形式是以百分号开头，后面跟随格式转换说明符。所有格式转换说明符都由单个字符构成。例如，用于浮点数的格式说明符是%f。通常，参数的数量必须与格式说明符的数量相等，并且格式说明符与参数按照从左向右的顺序进行匹配。例如，分析下面的代码段：

Formatter fmt = new Formatter();
    fmt.format("Formatting %s is easy %d %f","with Java",10,98.6);

这个代码段创建了一个包含以下字符串的Formatter对象：  
Formatting with Java is easy 10 98.600000  
在这个例子中，格式说明符%s、%d和%f被格式字符串后面的参数替换。因此，%s被"with Java"替换，%d被10替换，%f被98.6替换。所有其他字符简单地保持不变。格式说明符%s指定一个字符串，%d指定一个整数，%f指定一个浮点值。  
format()方法能够接收的格式说明符相等广泛，在表1中显示了这些格式书名副。注意许多说明符具有大写和小写两种形式。当时用大写说明符时，字母以大写显示。除此之外，大写和小写说明符执行相同的转换。Java根据对应的参数来检查每个格式说明符的类型。如果参数不匹配，会抛出IllegalFormatException异常。

**表2 格式说明符**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>格式说明符</th> 
   <th>适用的转换</th> 
   <th>格式说明符</th> 
   <th>适用的转换</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>%a %A</td> 
   <td>浮点型十六进制值</td> 
   <td>%g %G</td> 
   <td>基于被格式化的值和精度使用%c或%f</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%b %B</td> 
   <td>布尔型</td> 
   <td>%o</td> 
   <td>八进制整数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%c</td> 
   <td>字符</td> 
   <td>%n</td> 
   <td>插入一个换行符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%d</td> 
   <td>十进制整数</td> 
   <td>%s %S</td> 
   <td>字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%h %H</td> 
   <td>参数的哈希码</td> 
   <td>%t %T</td> 
   <td>时间和日期</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%c %E</td> 
   <td>科学计数法</td> 
   <td>%x %X</td> 
   <td>十六进制整数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%f</td> 
   <td>十进制浮点数</td> 
   <td>%%</td> 
   <td>插入一个%符号</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

一旦拥有格式化的字符串，就可以通过调用toString()方法来获取。例如，继续前面的例子，下面的语句获取fmt中包含的格式化字符串：

String str = fmt.toString();

当然，如果只是希望显示格式化字符串，那么没有必要首先将字符串赋给String对象。例如，当将Formatter对象传递给println()方法时，会自动调用Formatter对象的toStirng()方法。  
下面的简短程序将所有这些内容放到一起，该程序显示了如何创建和显示格式化字符串：

//A very simple example that uses Formatter.
    import java.util.Formatter;
    class FormatDemo {
        
     public static void main(String[] args) {
        
          Formatter fmt = new Formatter();
          fmt.format("Formatting %s is easy %d %f","with Java",10,98.6);
          System.out.println(fmt);
          fmt.close();
          /**
           * 输出：
           * Formatting with Java is easy 10 98.600000
           */
      }
    }

另外一点：通过调用out()方法可以获取对底层输出缓冲区的引用。该方法返回一个指向Appendable对象的引用。  
现在我们已经知道用于创建格式化字符串的一般机制，接下来将详细讨论每种转换，另外还将描述各种选项，例如对其、最小字段宽度以及精度。

##### 1.4 格式化字符串和字符 #####

为了格式化单个字符，可以使用%c,这会不加修改地输出匹配的字符参数。要格式化字符串，可以使用%s。

##### 1.5 格式化数字 #####

为了以十进制格式格式化整数，可以使用%d。为了以十进制格式格式化浮点数，可以使用%f。为了以科学计数法格式化浮点数，可以使用%e。使用科学计数法表示的数字，一般形式如下所示：

x.dddddde+/-yy

%g格式说明符会导致Formatter基于被格式化的值和精度使用%f或%e,默认精度值是6。下面的程序演示了%f和%e格式说明符的效果：

//Demonstrate the %f and %e format specifiers.
    import java.util.Formatter;
    class FormatDemo2 {
        
     public static void main(String[] args) {
        
          Formatter fmt = new Formatter();
          for (double i=1.23;i<1.0e+6;i*=100){
        
              fmt.format("%f %e",i, i);
              System.out.println(fmt);
          }
          fmt.close();
      }
      /**
       * 输出：
       * 1.230000  1.230000e+00
       * 1.230000  1.230000e+00 123.000000  1.230000e+02
       * 1.230000  1.230000e+00 123.000000  1.230000e+0212300.000000  1.23
       */
    }

通过使用%o和%x,可以使用八进制或十六进制显示整数。例如，下面这行代码：

fmt.format("Hex: %x,Octal: %o",196,196)

产生的输出：

Hex: c4,Octal: 304

通过使用%a,可以使用十六进制格式显示浮点值。咋一看，通过%a生成的格式看起来有些奇怪。这是因为%a使用的表示方式与科学计数法类似，包含一个十六进制底数和一个十进制指数(为2的幂)。一般形式如下所示：

Ox1.sigperp

其中，sig包含底数的小数部分，exp包含指数，p只是后面是指数。例如下面这个调用：

fmt.format("%a",512.0);

生成的输出如下所示：

0x1.0p9

##### 1.6 格式化时间和日期 #####

功能更强大的转换说明符是%t。通过它可以格式化日期和时间信息。%t说明符与其他说明符的工作方式有些不同，因为需要使用后缀来描述时间和日期所期望的组成部分和精确格式。表3显示了这些后缀。例如，为了显示分钟，需要使用%tM。在此，M指示以两个字符宽度的字段显示分钟。与%t对象的参数必须是Calendar、Date、Long或long类型。

**表3 时间和日期格式后缀**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>后 缀</th> 
   <th>替 换 内 容</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>a</td> 
   <td>星期名简称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>A</td> 
   <td>星期名全称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>b</td> 
   <td>月份简称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>B</td> 
   <td>月份全称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>c</td> 
   <td>标准日期和时间字符串，格式为：天 月份 日期 小时：分钟：秒钟 时区 年</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>C</td> 
   <td>年份的前两个数字</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>d</td> 
   <td>每月日期的十进制格式(01-31)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>D</td> 
   <td>月/日/年</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>e</td> 
   <td>每月日期的十进制格式(1-31)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>F</td> 
   <td>年-月-日</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>h</td> 
   <td>月份简称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>H</td> 
   <td>小时(00-23)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>I(i的大写)</td> 
   <td>小时(01-12)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>j</td> 
   <td>每年日期的十进制格式(001-366)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>k</td> 
   <td>小时(0-23)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>l (L的小写)</td> 
   <td>小时(1-12)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>L</td> 
   <td>毫秒(000-999)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>m</td> 
   <td>月份的十进制格式(01-13)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>M</td> 
   <td>分钟的十进制格式(00-59)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>N</td> 
   <td>纳秒(000000000-999999999)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>P</td> 
   <td>以小写形式表示本地时间的AM或PM</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Q</td> 
   <td>自1970年1月1日以来经历的毫秒数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>r</td> 
   <td>小时：分钟：秒数(12小时格式)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>R</td> 
   <td>小时：分钟：秒数(24小时格式)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>S</td> 
   <td>秒(00-60)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>s</td> 
   <td>自1970年1月1日(UTC)以来经历的毫秒数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>T</td> 
   <td>小时：分钟：秒钟(24小时格式)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>y</td> 
   <td>以十进制表示年份(00-99),不含世纪部分(即年份的前两位)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Y</td> 
   <td>以十进制表示的年份(0001-9999),包含世纪部分</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>z</td> 
   <td>相对于UTC的时差</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Z</td> 
   <td>时区名</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

下面的程序演示了各种格式：

//Formatting time and date
    import java.util.Calendar;
    import java.util.Formatter;
    class TimeDateFormat {
        
     public static void main(String[] args) {
        
          Formatter fmt = new Formatter();
          Calendar cal = Calendar.getInstance();
          //Display standard 12-hour time format.
          fmt.format("%tr",cal);
          System.out.println(fmt);
          fmt.close();
          //Display complete time and date information.
          fmt = new Formatter();
          fmt.format("%tc",cal);
          System.out.println(fmt);
          fmt.close();
          //Display just hour and minute.
          fmt = new Formatter();
          fmt.format("%tl:%tM",cal,cal);
          System.out.println(fmt);
          fmt.close();
          //Display month by name and number.
          fmt = new Formatter();
          fmt.format("%tB %tb %tm",cal,cal,cal);
          System.out.println(fmt);
          fmt.close();
          /**
           * 输出：
           * 03:39:42 下午
           * 星期日 二月 09 15:39:42 CST 2020
           * 3:39
           * 二月 二月 02
           */
      }
    }

##### 1.7 %n和%%说明符 #####

%n和%%格式说明符与其他说明符不同，它们不与参数进行匹配。相反，它们只是插入到输出序列中的转义序列。%n插入一个换行符，%%插入一个百分号。这两个字符否不能直接输入到格式化字符串中，当然，也可以使用标准的转义序列\\n嵌入一个换行符。  
下面是演示%n和%%格式说明符的例子：

//Demonstrate the %n and %% format specifiers.
    import java.util.Formatter;
    class FormatDemo3 {
        
     public static void main(String[] args) {
        
          Formatter fmt = new Formatter();
          fmt.format("Copying file%nTransfer is %d%% complete",88);
          System.out.println(fmt);
          fmt.close();
          /**
           * 输出：
           * Copying file
           * Transfer is 88% complete
           */
      }
    }

##### 1.8 指定最小字段宽度 #####

%符号和格式转换代码之前的整数被作为最小字段宽度说明符，这会使用空格填充输出，以确保输出达到特定的最小长度。即便字符串或数字长于最小宽度，也仍然会完整地输出。默认使用空格进行填充。如果希望使用0进行填充，可以在字段宽度说明符之前放置一个0。例如，%05d会使用0填充总长度小于5的数字，从而使数字的总长度为5.字段宽度说明符可以用于除了%n以外的所有格式说明符。  
下面的程序演示了应用于%f转换的最小字段宽度说明符：

//Demonstrate a field-width specifier.
    import java.util.Formatter;
    class FormatDemo4 {
        
      public static void main(String[] args) {
        
           Formatter fmt = new Formatter();
           fmt.format("|%f|%n|%12f|%n|%012f|",10.12345,10.12345,10.12345);
           System.out.println(fmt);
           fmt.close();
           /**
            * 输出：
            * |10.123450|
            * |   10.123450|
            * |00010.123450|
            */
       }
    }

第1行默认宽度显示数字10.12345。第2行以12个字符宽度显示数字。第3行以12字符宽度显示数字，不过使用前导0进行填充。  
最小字段宽度修饰符经常用于产生对其的表格。例如，下面的程序生成一个表格，用来显示1到10之间数字的平方和立方：

//Create a table of squares and cubes.
    import java.util.Formatter;
    class FieldWidthDemo {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Formatter fmt;
            for(int i=1;i<=10;i++){
        
                fmt=new Formatter();
                fmt.format("%4d %4d %4d",i,i*i,i*i*i);
                System.out.println(fmt);
                fmt.close();
            }
            /**
             * 输出：
             *    1    1    1
             *    2    4    8
             *    3    9   27
             *    4   16   64
             *    5   25  125
             *    6   36  216
             *    7   49  343
             *    8   64  512
             *    9   81  729
             *   10  100 1000
             */
        }
    }

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[JDK8_Api 1]: https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/